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"欣锐杯"“一等奖”华中科技大学 | 第十一届高校电力电子应用设计大赛获奖作品展示

大赛介绍

第十一届高校电力电子应用设计大赛圆满结束,本届大赛下设“英飞凌杯”先进电源变换技术竞赛、“阳光电源杯”新能源与储能竞赛、“台达杯”人工智能与电力电子竞赛、“欣锐杯”电磁兼容设计竞赛等4个专题赛道,共有全国百余所高校的260支队伍报名参赛,186支队伍通过初审进入初赛,其中79支队伍进入决赛。

决赛于2025年11月5-7日在深圳举行,评选出特等奖2项、一等奖5项、二等奖16项、三等奖19项,优胜奖15项


团队介绍

队员:陈建楠(队长),陈麒炽、何润宇、黄子峻

指导老师:裴雪军、周鹏

所属科研团队:高性能电力电子功率变换研究及其应用团队

科研平台:电能高密度转换全国重点实验室

颁奖照片:

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中国电源学会副理事长章进法博士(右一)为一等奖获奖队颁奖,华中科技大学参赛队代表(右二)领奖

 

团队简介:团队主要研究大功率电力电子变换器的主电路、保护控制、EMI技术及其故障诊断,重点关注大功率电力电子变换器在电力系统中的电磁兼容和可靠性等基础问题。

指导老师简介

裴雪军,华中科技大学教授,博士生导师,IEEE高级会员。长期专注于电力电子装置与系统的电磁兼容性与可靠性等应用基础研究。主持国家自然科学基金青年和面上项目、国家重点研发计划课题、台达科教发展基金重点项目和企业应用项目多项。在IEEE Transaction on Power Electronics、中国电机工程学报等发表SCI/EI论文100余篇,授权发明专利20余项,专利成果转化5项。出版研究生教材《电力电子装置及系统的电磁兼容》入选中宣部“十四五”时期国家重点出版物出版专项规划项目。获得国家科技进步二等奖、教育部科技进步一等奖、中国电源学会科技进步一等奖等奖励。获得湖北省杰出青年基金、台达电力电子中达青年学者奖等。目前担任华中科技大学电能高密度转换全国重点实验室书记、中国电源学会电磁兼容专委会副主任和教育与培训工委会秘书长、IEEE P2956标准委员会副主席。

周鹏,博士,华中科技大学电气学院助理研究员。从事大功率电力电子装置的EMI机理、建模、诊断与轻量化抑制研究工作。主持国家自然科学基金青年C类项目、中国博士后科学基金面上项目、湖北省博士后创新研究岗位项目、全重实验室开放课题基金等纵向项目5项。出版著作1部《电力电子装置及系统的电磁兼容》(封面排2),发表SCI/EI论文27篇(一区期刊11篇),受理/授权发明专利10项。获得CPEMC2023、IEEE CIEEC 2024、SPEED 2024、WiPDA-Aisa 2025等国际会议优秀论文奖/优秀汇报奖5次。研究成果在中船、华为等领军企业制造的大功率电力电子装置中规模应用,获得中国电源学会科技进步奖(技术开发类)一等奖(排名第3)。担任中国电源学会电磁兼容专委会委员与教育与培训工委会联络人等学术兼职。

团队风采:

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图1样机测试现场图

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图2答辩现场

获奖作品介绍

1.技术参数

团队设计了一款基于有源/无源协同的混合EMI滤波器,利用有源EMI滤波器可产生反相对消电流抵消干扰,从而在5MHz之前的中低频段提供插入损耗的特点,有效提高了无源EMI滤波器的截止频率,削减滤波器体积至141cm3,样机实物与原厂滤波器比较如图3所示。

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3样机对比图

滤波器体积:7.69cm×4.26cm×4.32cm

OBC转换效率:94.48%

对地漏电流:2.88mA

功率因数:0.9946

电磁兼容性能:低频段最高提供65dB的干扰衰减,高频段最高提供45dB的干扰衰减,如图4所示。

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4 OBC样机加装混合EMI滤波器前后的N线噪声频谱

2.创新亮点

(1)考虑相位特性的AEF设计及优化:提出了考虑相位关系的AEF设计方法,解决了AEF因补偿电流与干扰电流之间相位差而导致的干扰抑制性能受限的问题,提高了AEF的干扰抑制能力。

(2)考虑AEF插损可调特性的HEF宽频设计:提出了考虑AEF插损可调特性的HEF宽频设计方法,解决了HEF因针对最大插入损耗设计而导致过多无用冗余的问题,在保障电磁兼容过标的前提下显著降低了HEF的体积。

(3)插拔式集成结构与接地优化技术:采用母板-子板插拔结构,实现了有源与无源部分的模块化集成与快速调试;通过接地结构的优化设计,进一步抑制了高频谐振,提升了滤波器的整体稳定性与高频性能。


获奖作品照片

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